Vakioleveät joukot

Tämän tutkielman tarkoituksena on tutkia vakioleveitä joukkoja ja niihin liittyviä tuloksia. Vakioleveät joukot ovat joukkoja, joiden leveys jokaiseen suuntaan on yhtä suuri. Tasossa tämä tarkoittaa sitä, että rajattaessa joukko kahden yhdensuuntaisen suoran väliin siten, että suorat juuri koskettav...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Grön, Jenni
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Matematiikan ja tilastotieteen laitos, Department of Mathematics and Statistics, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2019
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/64447
_version_ 1826225745509220352
author Grön, Jenni
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Grön, Jenni Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Grön, Jenni Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Grön, Jenni
datasource_str_mv jyx
description Tämän tutkielman tarkoituksena on tutkia vakioleveitä joukkoja ja niihin liittyviä tuloksia. Vakioleveät joukot ovat joukkoja, joiden leveys jokaiseen suuntaan on yhtä suuri. Tasossa tämä tarkoittaa sitä, että rajattaessa joukko kahden yhdensuuntaisen suoran väliin siten, että suorat juuri koskettavat joukkoa, suorien etäisyys on vakio riippumatta siitä, missä kohtaa suorat sivuavat joukkoa. Yksinkertaisin esimerkki vakioleveästä joukosta on kiekko, mutta joukkoja on muitakin. Eräs tunnetuimmista vakioleveistä joukoista on Franz Reuleaux’lta nimensä saanut Reuleaux’n kolmio, joka muodostetaan tasasivuisesta kolmiosta yhdistämällä viereiset kolmion kärjet ympyrän kaarella. Työssä lähdetään liikkeelle konveksin joukon määritelmästä sekä tutustutaan konveksien joukkojen geometriaan yleisessä avaruudessa. Lisäksi tutustutaan hypertason ja tukitason määritelmiin ja todistetaan, että kompaktin ja konveksin joukon jokaisessa reunapisteessä on olemassa tukitaso. Seuraavaksi siirrytään joukon leveyden määrittelyyn, mistä päästään luontevasti tutkimaan vakioleveitä joukkoja. Tämän jälkeen rajoitutaan tasoon, sillä vaikka vakioleveitä joukkoja on tutkittu melko paljon, niistä tiedetään suhteellisen vähän R2:sta korkeammissa ulottuvuuksissa. Työn päätuloksena todistetaan Barbierin lause, jonka mukaan vakioleveiden joukkojen piiri lasketaan kertomalla joukon halkaisija piillä, kuten lasketaan myös ympyrän piirin pituus. Lisäksi todistetaan, että edellä mainittu Reuleaux’n kolmio on vakioleveä ja annetaan muita esimerkkejä tason vakioleveistä joukoista. Kaksiulotteisten vakioleveiden joukkojen pinta-aloille voidaan myös antaa rajat. Annetun levyisistä vakioleveistä joukoista suurin pinta-ala on kiekolla ja pienin pinta-ala on Reuleaux’n kolmiolla. Lopuksi esitellään hieman kolmiulotteisten vakioleveiden joukkojen eli kappaleiden muodostamistapoja sekä esimerkkejä niistä. Vakioleveillä joukoilla on myös monia sovelluskohteita. Niitä on käytetty vanhanaikaisissa filmiprojektoreissa filmin liikuttamiseen, Wankelin moottorissa kiertomäntänä sekä poranterissä. Mielenkiintoisin näistä on poranterä, sillä vakioleveisiin joukkoihin pohjautuvilla terillä on mahdollista porata neliön mallisia reikiä. Vakioleveitä joukkoja voi löytää myös Iso-Britannian kolikoista, joista 20 ja 50 pennyn kolikot ovat muodoltaan vakioleveitä.
first_indexed 2019-08-19T08:21:19Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.author", "value": "Gr\u00f6n, Jenni", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2019-06-10T07:11:11Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2019-06-10T07:11:11Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2019", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/64447", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "T\u00e4m\u00e4n tutkielman tarkoituksena on tutkia vakioleveit\u00e4 joukkoja ja niihin liittyvi\u00e4\ntuloksia. Vakioleve\u00e4t joukot ovat joukkoja, joiden leveys jokaiseen suuntaan on yht\u00e4\nsuuri. Tasossa t\u00e4m\u00e4 tarkoittaa sit\u00e4, ett\u00e4 rajattaessa joukko kahden yhdensuuntaisen\nsuoran v\u00e4liin siten, ett\u00e4 suorat juuri koskettavat joukkoa, suorien et\u00e4isyys on vakio\nriippumatta siit\u00e4, miss\u00e4 kohtaa suorat sivuavat joukkoa. Yksinkertaisin esimerkki\nvakioleve\u00e4st\u00e4 joukosta on kiekko, mutta joukkoja on muitakin. Er\u00e4s tunnetuimmista\nvakioleveist\u00e4 joukoista on Franz Reuleaux\u2019lta nimens\u00e4 saanut Reuleaux\u2019n kolmio, joka\nmuodostetaan tasasivuisesta kolmiosta yhdist\u00e4m\u00e4ll\u00e4 viereiset kolmion k\u00e4rjet ympyr\u00e4n\nkaarella.\nTy\u00f6ss\u00e4 l\u00e4hdet\u00e4\u00e4n liikkeelle konveksin joukon m\u00e4\u00e4ritelm\u00e4st\u00e4 sek\u00e4 tutustutaan konveksien\njoukkojen geometriaan yleisess\u00e4 avaruudessa. Lis\u00e4ksi tutustutaan hypertason\nja tukitason m\u00e4\u00e4ritelmiin ja todistetaan, ett\u00e4 kompaktin ja konveksin joukon jokaisessa\nreunapisteess\u00e4 on olemassa tukitaso. Seuraavaksi siirryt\u00e4\u00e4n joukon leveyden m\u00e4\u00e4rittelyyn,\nmist\u00e4 p\u00e4\u00e4st\u00e4\u00e4n luontevasti tutkimaan vakioleveit\u00e4 joukkoja. T\u00e4m\u00e4n j\u00e4lkeen\nrajoitutaan tasoon, sill\u00e4 vaikka vakioleveit\u00e4 joukkoja on tutkittu melko paljon, niist\u00e4\ntiedet\u00e4\u00e4n suhteellisen v\u00e4h\u00e4n R2:sta korkeammissa ulottuvuuksissa.\nTy\u00f6n p\u00e4\u00e4tuloksena todistetaan Barbierin lause, jonka mukaan vakioleveiden joukkojen\npiiri lasketaan kertomalla joukon halkaisija piill\u00e4, kuten lasketaan my\u00f6s ympyr\u00e4n\npiirin pituus. Lis\u00e4ksi todistetaan, ett\u00e4 edell\u00e4 mainittu Reuleaux\u2019n kolmio on\nvakioleve\u00e4 ja annetaan muita esimerkkej\u00e4 tason vakioleveist\u00e4 joukoista. Kaksiulotteisten\nvakioleveiden joukkojen pinta-aloille voidaan my\u00f6s antaa rajat. Annetun levyisist\u00e4\nvakioleveist\u00e4 joukoista suurin pinta-ala on kiekolla ja pienin pinta-ala on Reuleaux\u2019n\nkolmiolla. Lopuksi esitell\u00e4\u00e4n hieman kolmiulotteisten vakioleveiden joukkojen eli kappaleiden\nmuodostamistapoja sek\u00e4 esimerkkej\u00e4 niist\u00e4.\nVakioleveill\u00e4 joukoilla on my\u00f6s monia sovelluskohteita. Niit\u00e4 on k\u00e4ytetty vanhanaikaisissa\nfilmiprojektoreissa filmin liikuttamiseen, Wankelin moottorissa kiertom\u00e4nt\u00e4n\u00e4\nsek\u00e4 poranteriss\u00e4. Mielenkiintoisin n\u00e4ist\u00e4 on poranter\u00e4, sill\u00e4 vakioleveisiin joukkoihin\npohjautuvilla terill\u00e4 on mahdollista porata neli\u00f6n mallisia reiki\u00e4. Vakioleveit\u00e4\njoukkoja voi l\u00f6yt\u00e4\u00e4 my\u00f6s Iso-Britannian kolikoista, joista 20 ja 50 pennyn kolikot ovat\nmuodoltaan vakioleveit\u00e4.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Miia Hakanen (mihakane@jyu.fi) on 2019-06-10T07:11:11Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2019-06-10T07:11:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2019", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "43", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Vakioleve\u00e4t joukot", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-201906103085", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Matematiikan ja tilastotieteen laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Mathematics and Statistics", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Matematiikan opettajankoulutus", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Teacher education programme in Mathematics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4041", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "joukot", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_64447
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:54:46Z
main_date 2019-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2019
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/16d4d335-521b-4b11-aafb-8477b193409a\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-201906103085.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2019
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Grön, Jenni Vakioleveät joukot Matematiikan opettajankoulutus Teacher education programme in Mathematics 4041 joukot
title Vakioleveät joukot
title_full Vakioleveät joukot
title_fullStr Vakioleveät joukot Vakioleveät joukot
title_full_unstemmed Vakioleveät joukot Vakioleveät joukot
title_short Vakioleveät joukot
title_sort vakioleveät joukot
title_txtP Vakioleveät joukot
topic Matematiikan opettajankoulutus Teacher education programme in Mathematics 4041 joukot
topic_facet 4041 Matematiikan opettajankoulutus Teacher education programme in Mathematics joukot
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/64447 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201906103085
work_keys_str_mv AT grönjenni vakioleveätjoukot